Имена | |
---|---|
Имя ИЮПАК Дибензо [ghi, mno] флуорантен | |
Другие имена [5] циркулен | |
Идентификаторы | |
Номер CAS | |
3D-модель (JSmol ) | |
ChemSpider | |
PubChem CID | |
CompTox Dashboard (EPA ) | |
InChI
| |
УЛЫБКА
| |
Свойства | |
Химическая формула | C 20H 10 |
Молярная масса | 250,29 г / моль |
Если не указано иное, данные приведены для материалов в их стандартном состоянии (при 25 ° C [77 ° F], 100 кПа). | |
Y (что такое ?) | |
Ссылки ink | |
Кораннулен - это полициклический ароматический углеводород с химической формулой C 20H 10. Молекула состоит из циклопентанового кольца , конденсированного с 5 бензольными кольцами, поэтому другое название для нее - [5] циркулен.. Это представляет научный интерес, потому что это геодезический полиарен, и его можно рассматривать как фрагмент бакминстерфуллерена. Из-за этой связи, а также из-за своей формы чаши, кораннулен также известен как бакибар . Кораннулен демонстрирует инверсию чаша в чашу с барьером инверсии 10,2 ккал / моль (42,7 кДж / моль) при - 64 ° C.
Существует несколько путей синтеза кораннулена. Метод мгновенного вакуумного пиролиза обычно имеет более низкий химический выход, чем химический синтез в растворе, но предлагает пути к большему количеству производных. Кораннулан был впервые выделен в 1966 году путем многостадийного органического синтеза. В 1971 году было сообщено о синтезе и свойствах кораннулана. В 1991 году последовал метод мгновенного вакуумного пиролиза. Один синтез, основанный на химии раствора, состоит из реакции нуклеофильного замещения - реакции элиминирования октабромида с гидроксидом калия :
Бромные заместители удаляются с избытком н-бутиллития.
Достигнут синтез кораннулена в килограммовом масштабе.
Большие усилия направлены на функционализацию кораннуленового кольца новыми функциональными группами, такими как этинильные группы, эфирные группы, тиоэфирные группы, функциональные группы платины, арильные группы, конденсированные феналенильные группы и индено-удлинения. и ферроценовые группы.
Наблюдаемая ароматичность для этого соединения объясняется так называемым аннуленом внутри -аннулен модель . Согласно этой модели кораннулен состоит из ароматического 6-электронного циклопентадиенильного аниона, окруженного ароматическим 14-электронным аннуленилкатионом. Эта модель была предложена Бартом и Лоутоном при первом синтезе кораннулена в 1966 году. Они также предложили тривиальное название «кораннулен», которое происходит от модели аннулен-в-аннулене: ядро + аннулен.
Однако более поздние теоретические расчеты поставили под сомнение справедливость этого приближения.
Кораннулен может быть восстановлен до тетрааниона в ряду одноэлектронное восстановление. Это было выполнено с щелочными металлами, электрохимически и с помощью оснований. Кораннулендианион является антиароматическим, а тетраанион снова является ароматическим. При использовании лития в качестве восстановителя два тетрааниона образуют супрамолекулярный димер с двумя чашами, сложенными друг в друга, с 4 ионами лития между ними и 2 парами над и под стопкой. Этот мотив самосборки был применен при организации фуллеренов. Пентазамещенные фуллерены (с метильными или фенильными группами), заряженные пятью электронами, образуют супрамолекулярные димеры с комплементарной чашей тетрааниона кораннулена, «сшитой» межузельными катионами лития. В родственной системе 5 ионов лития зажаты между двумя чашами для кораннулена
В одном циклопента [bc] кораннулене с помощью ЯМР-спектроскопии наблюдается вогнуто-вогнутый агрегат с 2 связями C – Li – C соединение тетраанионов.
Металлы имеют тенденцию связываться с выпуклой поверхностью аннулена. Сообщалось о вогнутом связывании системы цезий / краун-эфир
УФ 193-нм фотоионизация эффективно удаляет π-электрон из двукратно вырожденного E 1 -HOMO расположен в ароматической сети электронов, дающей катион-радикал кораннулен. Из-за вырождения орбитали ВЗМО катион-радикал кораннулена нестабилен в своей первоначальной молекулярной структуре C 5v и, следовательно, подвержен вибронному искажению Яна-Теллера (JT).
Используя ионизацию электрораспылением, был получен протонированный катион кораннулена, в котором наблюдалось, что сайт протонирования находится на периферическом sp-атоме углерода.
Кораннулен может реагировать с электрофилами с образованием кораннулена карбокатиона. Реакция с хлорметаном и хлоридом алюминия приводит к образованию соли AlCl 4 с метильной группой, расположенной в центре, с катионным центром на ободе. Анализ дифракции рентгеновских лучей показывает, что новая связь углерод-углерод является удлиненной (157 мкм).
.
Бикораннуленил является продуктом дегидрогенизирующего связывания кораннулена. С формулой C 20H9-C20H9он состоит из двух звеньев кораннулена, соединенных простой связью C-C. Стереохимия молекулы состоит из двух хиральных элементов: асимметрии однократно замещенного кораннуленила и спирального закручивания вокруг центральной связи. В нейтральном состоянии бикораннуленил существует в виде 12 конформеров, которые перекрываются посредством множественных инверсий чаши и вращений связей. Когда бикораннуленил восстанавливается до дианиона с помощью металлического калия, центральная связь принимает значительный характер двойной связи. Это изменение связано с орбитальной структурой, которая имеет орбиталь НСМО, локализованную на центральной связи. Когда бикораннуленил восстанавливается до октааниона металлическим литием, он самоорганизуется в супрамолекулярные олигомеры. Этот мотив иллюстрирует «укладку заряженных полиаренов».
Группа кораннулена используется в химии хозяин-гость с взаимодействиями, основанными на пи-стэкинге, особенно с фуллеренами (улавливатель бакиканов), но также с нитробензолом
Алкилзамещенные кораннулены образуют термотропную гексагональную столбчатую жидкокристаллическую мезофазу. Кораннулен также использовался в качестве основной группы в дендримере. Как и другие ПАУ, кораннулен лигирует металлы. Кораннулены с этинильными группами исследуются на предмет их потенциального использования в качестве излучателей синего цвета.
На Викискладе есть материалы, связанные с Кораннуленом. |
Поиск кораннуленом в Викисловаре, бесплатный словарь. |